Pulsar Fusion: Leidend de volgende generatie krypton plasma ruimtevoortstuwing

Fusievoortstuwing: het beste van twee werelden

Tegenwoordige ruimtevaartuigen vertrouwen primair op twee heel verschillende voortstuwingsystemen, elk met fundamentele beperkingen. Chemische rakketten genereren extreem hoge stoot, essentieel voor lancering en snelle manoeuvres, maar hun relatief lage uitlaatsnelheden beperken hoe snel ruimtevaartuigen uiteindelijk door de ruimte kunnen reizen.

Elektrische voortstuwingsystemen, zoals ion- of Hall-stooters, bereiken zeer hoge uitlaatsnelheden, wat ze hoogst efficiënt maakt. Echter, ze produceren zeer lage stoot, wat vereist dat ruimtevaartuigen geleidelijk over lange periodes versnellen. Fusievoortstuwing heeft het potentieel om zowel hoge stoot als extreem hoge uitlaatsnelheden te leveren. Deze combinatie zou reistijden door het zonnestelsel dramatisch kunnen verkorten.

Eerste plasma in Sunbird systeem

Pulsar Fusion, een UK-gebaseerd ruimtevoortstuwing bedrijf dat geavanceerde voortstuwings-technologieën ontwikkelt voor de snel groeiende satelliet en diepe-ruimte markten, kondigde recent aan dat het "eerste plasma" heeft bereikt in zijn Sunbird uitlaat test systeem. Deze mijlpaal vertegenwoordigt de eerste blik op de fysieke architectuur van een kernfusie uitlaatsysteem voor ruimtereizen.

Deze prestatie werd live gedemonstreerd tijdens een gewijde technische sessie op Amazon's MARS Conferentie in Ojai, Californië, waar visionaire leiders in machine learning, automatisering, robotica, en ruimte bijeenkwamen om de toekomst van de mensheid buiten de aarde te vormgeven.

De Sunbird demo werd live gepresenteerd door Pulsar Fusion CEO Richard Dinan aan een erkende groep van wereldleidende machine learning en robotica academici/ondernemers, Nobelprijswinnaars, en astronauten. De test werd uitgevoerd door Pulsar Wetenschappers in Bletchley, Verenigd Koninkrijk, en live gestreamd naar het podium in Californië tijdens Richard Dinan's presentatie.

Technische details

Deze test markeert een vroege stap in ontwikkeling, demonstrerend plasmabeheersing binnen de uitlaatarchitectuur van het Sunbird systeem. Het experiment gebruikt een combinatie van elektrische en magnetische velden om geladen deeltjes door het uitlaatkanaal te leiden en te versnellen.

Sunbird wordt aangedreven door Pulsar Fusion's state-of-the-art Dual Direct Fusion Drive (DDFD). Met zijn hoge specifieke impuls (10.000–15.000 s) en 2 MW vermogen, definieert de Sunbird wat mogelijk is in ruimtereizen. Dual Direct Fusion Drive (DDFD) is een compact ontwerp kernfusie motor die zowel stoot als elektrisch vermogen voor ruimteschepen kan leveren. Deze technologie opent ongekende mogelijkheden om het zonnestelsel te verkennen in beperkte tijd en met een zeer hoge payload-tot-propellant massa ratio. Aangezien DDFD zowel vermogen als voortstuwing in één geïntegreerd apparaat levert, zou het ook zoveel als 2 MW vermogen aan de payloads bij aankomst kunnen leveren.

Volgende fasen

De volgende ontwikkelingsfase zal zien dat Pulsar gedetailleerde prestatiedata verzamelt, inclusief stoot en uitlaatsnelheid, met een stootbalans, E×B sondes, en RPA metingen. Deze data zal Pulsar in staat stellen de eerste Sunbird missie te plannen.

Om de missielevensduur van Sunbird te maximaliseren, heeft Pulsar een onderzoeksprogramma ontwikkeld in samenwerking met de UK Atomic Energy Authority. Het programma zal de effecten van neutronenstraling op de reactorwanden en magneet bestuderen, een primaire oorzaak van slijtage binnen de reactor.

Voor deze initiële testserie werd krypton gebruikt als propellant, geselecteerd voor zijn relatief hoge ionisatie-efficiëntie en inerte karakteristieken bij de massa-stroomsnelheden vereist voor vroege testen.

Komende experimenten zullen rotterende magnetische veldverhitting, RF verhittingssystemen, en een gewijde stootbalans incorporeren om gedetailleerdere prestatiemetingen mogelijk te maken.

Vooruitkijkend, plannet Pulsar Fusion het magnetische systeem te upgraden naar zeldzame-aarde, hoge-temperatuur supergeleidende magneet, wat sterkere magnetische velden en de verkenning van hogere plasma dichtheid en druk condities mogelijk maakt. Dit programma heeft uiteindelijk als doel om experimenteel werk te beginnen met aneutronische fusie brandstofcycli als onderdeel van de doorlopende ontwikkeling van het Sunbird voortstuwingsysteem.